Выравнивание стропил в одну плоскость: Как выровнять крышу дома — Строительный журнал

как делать стропила, чертежи двускатной крыши своими руками, узлы пошагово, схема сборки конструкции

Содержание:

Функции стропильной системы
Виды стропильных систем
Как делать стропила двускатной крыши
Чертеж и расчет стропил
Монтаж стропильной системы своими руками

От конструкции крыши напрямую зависит степень защиты здания от попадания холодного воздуха и атмосферных осадков. Конечно, покрытие кровли является самым заметным и наиболее обсуждаемым элементом конструкции, но надежность крыши в гораздо большей степени определяется качеством проектирования и сборки каркаса крыши, который является опорой для кровли и принимает на себя все внешние нагрузки.

Для создания предельно надежной конструкции, которая не будет деформироваться при эксплуатации, необходимо качественно спроектировать каркас крыши и рассчитать все его показатели. В данной статье будет рассмотрена стропильная система двухскатной крыши и ее особенности.

Функции стропильной системы

Стропильная система двухскатной крыши состоит из определенного количества опор, которые, будучи цельной конструкцией, представляют собой прочный и надежный каркас. Для изготовления стропильных систем может использоваться дерево или металл. Подбор материала осуществляется в зависимости от рассчитываемого уровня нагрузок.

К числу задач, которые выполняет каркас из стропил, относятся следующие:

1. Обеспечение необходимого уклона кровли. Стропильная система всегда обустраивается по одной из существующих схем, в результате чего естественным образом создается определенный уклон будущей кровли. Созданные таким образом наклоны скатов обеспечивает свободное движение снега и воды с поверхности крыши.
2. Распределение нагрузок от веса кровельного покрытия и внешних факторов. Значение нагрузки на стропила может сильно варьироваться в зависимости от вида кровельного пирога и атмосферных осадков – но эта нагрузка всегда достаточно велика. Стропильная система принимает на себя все нагрузки и распределяет их равномерно между всеми опорами.
3. Опоры для монтажа утепления и кровельного материала. Помимо всего прочего, стропильная система еще и является опорной конструкцией, к которой крепятся остальные элементы крыши. Между отдельными стропилами монтируется термоизоляционный слой, а поверх обрешетки устанавливается кровля, защищающая здание от атмосферных осадков.

Виды стропильных систем

Стропильные системы для двухскатных крыш могут отличаться как вариативными параметрами, вроде веса или материала изготовления, так и конструкцией, в зависимости от которой выделяют два основных виды подобных систем:

• Наслонные стропильные системы;
• Висячие стропильные системы.

Наслонная система – это очень распространенная схема стропил, в которой стропила устанавливаются на двух опорных точках. Верхняя часть ноги опирается на коньковый прогон, установленный на вертикальных стойках, а снизу стропило упирается в мауэрлат. Наслонные стропильные системы для двухскатных крыш можно устанавливать только в том случае, если в здании имеется хотя бы одна несущая перегородка или колонна.

В таком случае получится безраспорная конструкция – за счет использования двух точек опоры компенсируется распирающая нагрузка, приходящаяся на стены. Стропила в случае с подобными системами подвергаются только нагрузкам на изгиб, причем их можно уменьшить при помощи подкосов. Наслонная конструкция стропил используется для перекрытия домов, ширина которых превышает 14 метров.

Альтернативой наслонным конструкциям являются висячие стропильные системы. Главное отличие заключается в том, что висячие стропила имеют только нижнюю опору стропильных ног на мауэрлат. Верхняя же часть стропил опоры не имеет, то есть находится в своеобразном подвешенном состоянии, поэтому присутствует нагрузка как на изгиб, так и на распирание.

Распорная нагрузка в этом случае достаточно велика, поэтому ее приходится компенсировать, используя немало ригелей и завязок. Конструктивно висячий стропильный каркас состоит из ферм треугольной формы, не подверженных нагрузкам. Традиционно считается, что висячая стропильная система двухскатной крыши своими руками пошагово создается сложнее наслонной, а большую часть усилий придется направить на правильное крепление стропил.

Стоит отметить еще один вид стропильных систем, который используется гораздо реже описанных выше. Речь идет о скользящей стропильной системе, имеющей одну характерную особенность: ноги стропил крепятся к мауэрлату на подвижных опорах вместо жестких креплений, свойственных другим системам. В результате скользящий крепеж дает возможность крыше самостоятельно менять размеры при усадке здания.

Как делать стропила двускатной крыши

Конструкция всех стропильных систем включает в себя несколько опорных и вспомогательных деталей, которые позволяют распределить вес кровли и компенсировать все нагрузки, которые приходится на крышу.

Перечень элементов, из которых состоит стропильная система, выглядит следующим образом:

1. Мауэрлат. Брус мауэрлата устанавливается на внешние стены здания, а на него опираются скаты кровли. Кроме того, мауэрлат существенно снижает давление на несущие элементы конструкции и участвует в распределении нагрузок. Как правило, для обустройства этого элемента используются брусы 150х150 мм или 200х200 мм. К стене мауэрлат крепится анкерными болтами или шпильками.
2. Лежень. Этот элемент очень похож на мауэрлат, с той лишь разницей, что его нужно монтировать над внутренними стенами. Поверх лежня устанавливаются вертикальные опоры, позволяющие смонтировать коньковый прогон.
3. Стропильные ноги. Данные элементы устанавливаются вертикально под определенным углом, чтобы скат располагался под наклоном. Длина и толщина стропильных ног рассчитываются с учетом всех нагрузок и выбранного вида системы. Как правило, в качестве стропил используются доски толщиной от 150 до 400 мм.
4. Затяжка. Затяжка – это балки, расположенные вдоль горизонтальной плоскости и предназначенные для соединения ног одной пары стропил, что позволяет снизить распирающую нагрузку на внешние стены. Разновидностью затяжки является ригель, который монтируется непосредственно под коньком.
5. Стойки. Вертикальные стойки устанавливается на лежне с таким же шагом, с которым установлены стропила. Каждая стойка стропильной системы используется в качестве опорного элемента, поддерживающего коньковый прогон.
6. Подкосы. Это распорки, устанавливаемые по диагонали и обеспечивающие поддержку стропил, тем самым не позволяя им прогибаться.

Подбор необходимых и дополнительных элементов стропильной системы осуществляется в соответствии с расчетами.

Чертеж и расчет стропил

Проводить расчеты стропильных систем не очень сложно – все изрядно упрощается тем, что вид конструкции во фронтальной проекции представляет собой равносторонний треугольник. Учитывая этот фактор, можно свести весь процесс расчетов к вычислению нескольких формул.

Последовательность расчета стропильных систем выглядит так:

1. Сначала нужно подобрать тип конструкции и необходимую степень наклона кровельного покрытия. Выбор этих параметров выполняется индивидуально в зависимости от уровня атмосферных осадков в регионе и характеристик используемых материалов.
2. Далее необходимо рассчитать общую нагрузку на стропильную систему. Этот показатель получается в результате сложения постоянных нагрузок (вес кровли, собственный вес каркаса, утеплителя и перекрытий) и временных нагрузок (атмосферные осадки и явления), их умножения на коэффициент уклона скатов и прибавления 10% от полученной суммы для обеспечения запаса прочности.
3. Следующий шаг – определение длины стропил. Учитывая то, что конструкция имеет форму равностороннего треугольника, можно воспользоваться теоремой Пифагора (квадрат длины стропильной ноги равняется сумме квадратов высоты кровли и половины длины заложения). Используя простые формулы из школьного курса геометрии, можно также рассчитать высоту расположения конька.
4. В последнюю очередь определяется толщина используемых материалов. Для определения сечения стропильных ног лучше всего воспользоваться специальными таблицами, отображающих зависимость искомого значения от длины стропил и шага их установки.

Перед тем, как делать стропила двускатной крыши, нужно обязательно выбрать подходящую конструкцию и знать ее основные параметры. Для расчетов требуется знать высоту конька, степень наклона кровли и площадь помещения, над которым будет устанавливаться вся конструкция.

Монтаж стропильной системы своими руками

Когда материалы для конструкции подобраны, а все показатели рассчитаны, можно приступать к дальнейшей работе. Используя имеющиеся данные, нужно сделать чертежи стропильной системы двухскатной крыши, в соответствии с которыми будет обустраиваться конструкция.

Сборка стропильной системы двухскатной крыши осуществляется по следующему алгоритму:

1. Первым делом на свои места укладываются мауэрлат и лежень (последний необходимо только при выборе наслонной стропильной системы). Установленная на верхнем поясе стен и перегородок обвязка крепится анкерными болтами или шпильками.
2. Второй шаг – установка и фиксация стропил. К мауэрлату стропила крепятся гвоздями, а друг с другом соединяются металлической накладкой. Чтобы стропила правильно опирались на мауэрлат, в них делают соответствующий вырез. В первую очередь устанавливаются крайние стропила, а по их уровню будет осуществляться выравнивание остальных элементов.
3. Когда стропила установлены, приходит пора монтировать вспомогательные опорные детали, необходимые для поддержки стропильной системы – затяжки, схватки и подкосы. Для качественной фиксации ригеля на его торце нужно сделать выступ на половину сечения и подрубить его к стропилу, зафиксировав при помощи гвоздей.
4. Над стропильными ногами набивается обрешетка из досок, к которым в дальнейшем будет крепиться кровельное покрытие. Устройство обрешетки и подбор материалов зависит от материала кровли и ее уклона, и об этом стоит прочитать подробнее в соответствующей статье.

Стоит отметить, что двускатная стропильная крыша обустраивается непросто, поэтому выполнить монтаж, не имея опыта проведения строительных работ, будет достаточно сложно. Кроме того, для хорошего результата нужно правильно провести расчеты и грамотно подобрать материал, что тоже требует определенных навыков. Читайте также: «Как сделать двухскатную крышу своими руками – пошаговое руководство с примерами».

Заключение

Хорошее планирование, наличие соответствующих навыков и качественная реализация проекта – вот все, что требуется для того, чтобы собрать узлы стропильной системы двухскатной крыши. Если с одним из этих пунктов имеются проблемы, то целесообразно будет обратиться к специалистам, способным выполнить все необходимые работы. Читайте также: «Как сделать стропильную систему своими руками».

Конструкция крыши деревянного дома: подробная информация

Деревянный дом сегодня пользуется большой популярностью среди многочисленных застройщиков. И это несмотря на то, что стоимость таких строений может намного превышать цену дома из современных материалов, а сравнение достоинств не всегда на стороне деревянных строений. Один из недостатков ­– деревянные дома дают естественную усадку, а это увеличивает общее время выполнения строительных работ. Дело в том, что некоторые архитектурные конструкции можно строить только на стабильных несущих упорах, а фасадные стены из бруса примерно год изменяют свои размеры, это правило касается и крыши.

крыши деревянного дома

Перечень элементов ее конструкций зависит от типа стропильной системы. Какие стропильные системы рекомендуется использовать для деревянного дома?

Содержание статьи

• 1 Стропильные системы деревянного дома
• 2 Общие требования к стропильным системам
  • 2.1 Устойчивость к постоянным и временным нагрузкам
  • 2.2 Минимально возможный вес
  • 2.3 Качество пиломатериалов
  • 2.4 Цены на различные виды бруса
• 3 Из каких элементов состоит конструкция крыши деревянного дома
  • 3.1 Мауэрлат
  • 3.2 Стропила
  • 3.3 Прогоны
  • 3.4 Затяжки
  • 3.5 Стойки
  • 3.6 Подкосы
  • 3.7 Растяжки
  • 3.8 Лежень
  • 3.9 Обрешетка
  • 3.10 Цены на OSB (ориентированно-стружечные плиты)
  • 3.11 Контробрешетка
  • 3.12 Цены на ветрозащитные мембраны
  • 3.13 Кобылки
• 4 Наслонные и висячие крыши деревянных домов
  • 4.1 Висячие крыши
  • 4.2 Наслонные крыши
• 5 Соединительные элементы для стропильных систем
  • 5. 1 Цены на различные виды крепежа для стропил
• 6 Практические советы
  • 6.1 Как выровнять плоскость стропильных ног по неровному венцу сруба
  • 6.2 Как исправить фронтон
  • 6.3 Видео –  Выравнивание стропил

Стропильные системы деревянного дома

Деревянные дома редко имеют большие размеры и этажность. Еще одна особенность таких строений – они постоянно немного изменяют линейные параметры из-за колебаний влажности пиломатериалов. Как следствие – к стропильным системам предъявляются повышенные требования по надежности, они должны компенсировать возможные колебания.

Чем сложнее крыша, тем больше у нее дополнительных элементов, а это в совокупности уменьшает ее прочность и надежность. Вывод – для деревянных домов не рекомендуется выбирать сложные многоскатные крыши.

Тип стропильной системы деревянного дома	Эксплуатационные характеристики и технические параметры
Односкатная	Встречается очень редко и только на небольших по размерам домах. Единственное заслуживающее внимания преимущество – простота конструкции. Но не все так однозначно. Площадь односкатной крыши всегда намного больше площади одного из скатов, а угол наклона меньше. Это значит, что нагрузки на элементы стропильной системы односкатной крыши существенно превышают нагрузки на скаты двускатной или вальмовой. Как следствие, для изготовления стропильной системы нужно брать более прочные и дорогие пиломатериалы, но часто и этого недостаточно, для увеличения прочности такой крыши нужно монтировать дополнительные упоры или прогоны. Чем больше элементов крыши – тем она сложнее вне зависимости от названия и вида, единственное преимущество исчезает.
Двускатная простая	Наиболее часто используемый вариант конструкции крыш деревянных домов. По всем показателям занимает одну из лидирующих позиций, традиционная конструкция крыши деревянных строений.
Двускатная ломаная	По техническому устройству несколько сложнее обыкновенной двускатной. Преимущество – увеличиваются размеры чердачных помещений. Часто именно такая конструкция применяется для мансардных помещений.
Четырехскатная	Сложная конструкция крыши, используется на больших по площади фундамента домах. Имеет несколько разновидностей, но они ставятся только на эксклюзивных индивидуальных сложных проектах. Самостоятельно построить такие стропильные системы невозможно, нужно делать точные расчеты и иметь большой практический опыт выполнения подобных работ. Желательно доверять такие крыши профессиональным строительным компаниям.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °

Особенности конструкции четырехскатной крыши

Все типы крыш могут быть теплыми или холодными. Рассмотрим более подробно, из каких отдельных элементов состоит конструкция крыш.

Общие требования к стропильным системам

Крыша любого дома, вне зависимости от ее конструкционных особенностей, должна отвечать требованиям строительных норм и правил.

Устойчивость к постоянным и временным нагрузкам

Во время проектирования конструкции принимаются во внимание существующие в регионы снеговые и ветровые нагрузки, вес кровельных материалов, эпюры распределения усилий по узлам и т. д. При этом архитекторы обязательно используют коэффициент запаса прочности, для крыш деревянных домов он установлен не ниже 1,4. Это вызвано тем, что не все материалы могут отвечать расчетным показателям по прочности, возможны определенные отклонения от технологии и т. д. Кроме того, деревянные дома имеют колебания линейных размеров, стропильная конструкция должна их компенсировать за счет повышения устойчивости.

Нагрузка на стропильную систему

Минимально возможный вес

Чем меньше нагрузка на фундамент, тем надежнее строение. Крыша на деревянном доме должна противостоять динамическим и статическим усилиям и при этом иметь минимальный вес. Во время расчета конструкции определяется оптимальный вариант сечения несущих элементов. В целях понижения веса может уменьшаться сечение стропильных ног (именно они в основном влияют на вес конструкции) за счет установки различных упоров и распорок. Уменьшение веса конструкции крыши одновременно приводит к понижению ее сметной стоимости.

Качество пиломатериалов

Для изготовления стропильной системы крыши надо использовать пиломатериалы не ниже первого сорта. Дерево – уникальный живой материал, невозможно найти две доски одного и того же сорта с абсолютно одинаковыми техническими параметрами. Каждая имеет свое количество и расположение сучков, пороки естественного развития, незначительные трещины и отклонения по размерам. К подбору досок и брусьев для крыши надо подходить очень внимательно, делать ревизию пиломатериалов перед тем, как использовать их. Все отбракованные материалы можно применять для строительства неответственных или ненагруженных конструкций деревянного дома.

Пиломатериалы

Цены на различные виды бруса

Брус

Из каких элементов состоит конструкция крыши деревянного дома

Существует большое разнообразие типовых стропильных систем, но каждый мастер вносит свои изменения с учетом конкретных особенностей здания и наличия сортамента пиломатериалов.

Мауэрлат

Используется как несущая конструкция пяток стропильных ног, изготавливается из бруса 100×100 мм. Если нет бруса, то для мауэрлата можно использовать двойные доски толщиной 50 мм. В срубах не применяются, функцию мауэрлата выполняет верхний венец. Для увеличения устойчивости фиксируется к нижним венцам металлическими шкантами. В каркасных деревянных домах этот элемент конструкции стропильной системы устанавливается, он позволяет равномерно распределять точечные нагрузки по всему периметру несущих стен и предупреждает прогиб непрочного обвязочного верхнего пояса.

Мауэрлат

Стропила

Главный элемент конструкции крыши, формирует ее геометрию и внешний вид. Стропильные ноги воспринимают на себя все нагрузки, в том числе и вес кровельных покрытий. Чаще всего изготавливаются из досок 50×150 мм, шаг стропильных ног рассчитывается индивидуально или может быть стандартным. Стандартный шаг применяется в тех случаях, когда планируется строить теплую крышу. Делается это для упрощения и ускорения процесса монтажа кровельного пирога. Дело в том, что все утеплители, вне зависимости от материала изготовления, имеют ширину 60 см. Стандартный шаг стропильных ног в пределах 57–58 см, что позволяет сразу устанавливать в ниши утеплители без предварительной подгонки размеров.

Стропила

Для стропил нужно выбирать только качественные доски, если длины недостаточно, то их разрешается наращивать.

Сращивание стропил по длине

В зависимости от длины стропил, типа кровельной системы и климатической зоны расположения здания подбираются варианты и места установок прогонов, упоров и раскосов. Пятки стропильных ног могут фиксироваться к мауэрлату или верхнему венцу жестко или при помощи специальных соединений, позволяющих совершать возвратно/поступательные движения во время усадки и изменения линейных параметров деревянного дома.

Прогоны

Служат точкой упора длинных стропильных ног, не позволяют стропильной системе прогибаться под воздействием различных усилий. Очень часто применяются в мансардных крышах, за счет них удается существенно увеличить высоту жилых помещений.

Прогоны изготавливаются из бруса, вертикальные ноги упираются о несущие конструкции дома. В зависимости от места монтажа могут быть боковыми или коньковыми.

Прогон — деревянный брус, с назначением поддерживать стропила (не дать им прогнуться)

Затяжки

Специальные балки, устанавливается специально для упора стропильных ног в случае отсутствия мауэрлата. Затяжки одновременно служат потолочными балками перекрытия. Изготавливаются из бруса 100×100 мм или досок 50×100 мм. Снимают распирающие нагрузки со стен деревянного дома, рекомендуются к использованию во время капитального ремонта старых строений. Затяжки значительно повышают устойчивость конструкции крыши, к ним могут дополнительно фиксироваться нижние части вертикальных опор.

Затяжка стропилы

Жесткое защемление коньковой балки между двумя стропильными затяжками. Такой узел соединения стропил обеспечивает высокую жесткость стропильной системы

Стойки

Монтируются в вертикальном положении, принимают на себя изгибающие нагрузки на стропила. Количество и расстояние между стойками рассчитывается индивидуально для каждой конструкции крыши. Элементы изготавливаются из бруса 100×100 мм, в верхней части делается косой запил с таким расчетом, чтобы упор был по всей поверхности. Для исключения скольжения применяются специальные методы фиксации или набиваются упорные доски.

Стойки

Подкосы

Могут работать самостоятельно или в паре со стойками, упираются о стропильные ноги под прямым углом. Целесообразность установки подкосов определяет опытный кровельщик. Если планируется использовать чердачные помещения под мансарду, то подкосы не делаются – они значительно уменьшают свободное пространство. Удерживают относительно небольшие нагрузки, могут изготавливаться из таких же досок, как и стропильные ноги.

Подкосы

Растяжки

Соединяют две стропильные ноги в единую ферму, противодействуют распирающим усилиям. Растяжки работают на растяжение, что позволяет применять для них тонкие доски. Дело в том, что доски на растяжение работают значительно лучше, чем на сжатие.

Растяжки и другие элементы на схеме

Лежень

Продольная балка посредине коробки деревянного дома. Рекомендуется устанавливать в тех случаях, когда конструкция стропильной системы требует прогона под коньком. Элемент может быть цельным или наращенным, материал изготовления – брус 100×100 мм. Лежень обязательно должен располагаться над несущими перегородками деревянного дома, об него упираются нижние части вертикальных стоек конькового прогона.

Лежень на схеме

Обрешетка

Цены на OSB (ориентированно-стружечные плиты)

OSB (ориентированно-стружечные плиты)

Тип зависит от кровельных материалов. Под мягкие покрытия деревянных домов делается только сплошная обрешетка из плит ОСП или клееной фанеры, есть варианты изготовления сплошной обрешетки их обрезных досок. Но они применяются очень редко – дорого, долго и сложно.

Под металлические или штучные кровельные материалы обрешетка делается из необрезных или обрезных досок и реек. Шаг обрешетки подбирается с учетом технических параметров покрытий.

Стыковать элементы обрешетки по длине следует на стропиле, закрепляя каждый из концов гвоздями или скобами

Контробрешетка

Этот элемент конструкции стропильной системы устанавливается только для теплых крыш с утеплителем из минеральной ваты. Задача контробрешетки – обеспечивать эффективную естественную вентиляцию подкровельного пространства.

Схема устройства кровли

Минеральная вата очень негативно относится к увеличению показателей относительной влажности, показатели ее теплопроводности увеличиваются в разы, эффективность утепления существенно понижается. Кроме того, длительный контакт влажной минваты с деревянными конструкциями стропильной системы становится причиной появления гнилостных процессов со всеми негативными последствиями. Никакие самые современные парозащитные барьеры не могут полностью исключить проникновение пара в вату. Для удаления требуется вентиляция, но не накрывать утеплитель нельзя, холодный ветер выдувает теплый воздух, что также понижает показатели теплосбережения. Для решения проблемы используется специальная ветрозащита, позволяющая испаряться влаге и защищать минвату от ветра. Влага должна постоянно удаляться, для этого и делается контробрешетка. Между ветрозащитой и кровельными материалами есть продухи, процесс естественной вентиляции эффективно удаляет испарившуюся из минеральной ваты влагу.

Ветрозащитная пленка

Цены на ветрозащитные мембраны

Ветрозащитная мембрана

Кобылки

Применяются для экономного увеличения длины стропильных ног. К толстым доскам прибиваются тонкие, они не несут значительных нагрузок. За счет удлинения стропилин удается увеличить защиту фасадных стен деревянного дома, отрегулировать параметры карнизного свеса.

Кобылки

Наслонные и висячие крыши деревянных домов

Висячие крыши

Используются только для небольших домов. Особенность таких конструкций – стропильные ноги упираются только о верхний венец или мауэрлат, а в коньке между собой. Дело в том, что дом не имеет внутренних несущих стен, позволяющих устанавливать надежные вертикальные упоры или горизонтальные прогоны. Для недопущения распирания стропилины фиксируются стяжками.

В некоторых случаях в качестве упора могут служить балки потолочного перекрытия. Но так поступать следует очень осторожно и только в том случае, когда прочность балок позволяет выдерживать дополнительные нагрузки.

Висячие крыши

Схема — стропила со скользящей опорой и пропилами

Крыша с висячими стропилами

Практический совет. Если возникает крайняя необходимость делать вертикальные опоры на затяжках, то изготавливать их надо из нескольких скрепленных между собой тонких досок, установленных на ребро. Такие конструкции имеют существенно большее сопротивление на изгиб, чем брус такой же ширины.

Наслонные крыши

Монтируются на больших строениях, дополнительная жесткость стропильной системы обеспечивается за счет подкосов или горизонтальных прогонов, установленных на лежне.

Наслонные крыши

Наслонные стропила

Соединительные элементы для стропильных систем

Раньше конструкции собирались на обыкновенных гвоздях и скобах, отдельные элементы соединялись в запил. Это довольно трудоемкие работы, требуют практических навыков. В настоящее время редко можно встретить мастеров, использующих старые технологии, промышленность выпускает большой выбор металлических креплений, упрощающих и облегчающих процесс строительства крыши.

Наименование соединительного элемента	Назначение
Держатель стропильной ноги	Предназначен для крепления стропильной ноги к верхнему венцу или мауэрлату. В зависимости от особенностей конструкции обеспечивает жесткое или плавающее соединение. Плавающее соединение позволяет стропильным ногам во время усадки дома скользить, при этом не появляются непредусмотренные напряжения в узлах стропильной системы, она сохраняет все свои первоначальные параметры. Жесткий держатель стропильной ноги используется в тех случаях, когда вероятность усадки деревянного дома минимальная.
Опора бруса	Элемент дает возможность соединять два бруса под прямым углом, при этом нет надобности делать соединение в полдерева. Надо помнить, что все соединения такого типа заметно уменьшают несущие способности элементов. Чем больше их запиливать, тем тоньше становится балка или доска, соответственно, отрезанная часть не работает.
Крепежные уголки	Могут быть равносторонними и разносторонними, обыкновенными и усиленными. Наиболее часто используемые крепежные элементы, универсального назначения. Могут применяться как самостоятельные элементы или в дополнение к другим методам фиксации.
Угловой соединитель	Фиксирует положение двух примыкающих плоскостей конструкции, работает на разрыв.

Детали для крепления стропил

Способы крепления стропильных ног

Кроме этих стандартных соединительных элементов, могут применяться шпильки для соединения верхней части стропильных ног. Такое соединение имеет одну степень свободы, что позволяет компенсировать колебания размеров деревянного дома.

Схема конькового соединения стропильной системы

Соединение стропил в коньковой части

Соединение стропил металлическими накладками и болтами

Практический совет. Если правильно соединять несущие конструкции крыши, то обыкновенные гвозди по надежности ничем не уступают современным элементам. Кроме того, вбить несколько гвоздей намного проще и быстрее, чем вкручивать в каждую балку или доску по 5–8 саморезов.

И еще один нюанс. Количество саморезов должно быть в разумных пределах. Если их очень много, то прочность пиломатериалом заметно уменьшится, они могут расколоться даже при относительно небольших усилиях.

Количество саморезов должно быть в разумных пределах

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Практические советы

Каждый деревянный сруб может иметь свои проблемы, дадим несколько советов по их устранению.

Как выровнять плоскость стропильных ног по неровному венцу сруба

Такие ситуации возникают при строительстве дома из обыкновенного, а не оцилиндрованного бревна. Обыкновенное бревно имеет различные диаметры по длине, что не позволяет сделать идеально горизонтальной плоскость верхнего венца. А все стропильные ноги должны лежать строго в одной плоскости, это аксиома строительства любой крыши. Выравнивание положения нужно делать в такой последовательности:

1. На верхнем венце стены и на бревне конька разметьте места установки стропилин, учитывайте их шаг. Следите, чтобы стропила были параллельными друг к другу, постоянно проверяйте размеры. Имейте в виду, что посадочные места в бревнах верхнего венца нужно запиливать, после этого их не удастся на несколько сантиметров сдвигать для исправления ошибок при разметке.

   Шаг 1. Выполнение разметки

2. По краям бревен вбейте гвозди и натяните между ними нить. Нить обязательно надо натягивать по уровню, она указывает плоскость стропилин. Расстояние между нитью и верхним венцом и коньковым бревном должно быть максимально возможным, но не превышать ширину досок для стропилин.

   Шаг 2. Натянуты нитки

3. Против каждой метки, указывающей на положение стропилины, замерьте расстояние до нитки. Запишите его карандашом прямо на бревнах.

   Шаг 3. Замер расстояния от нитки до бревна

4. Уберите нить, замерьте ширину доски первой стропилины. Подсчитайте разность между шириной доски и провисом нити в конкретном месте, разница – это глубина запила бревна. Такие же действия следует повторять для каждой стропилины. Губина резания будет различной, но все ноги окажутся строго в одной плоскости.

   Шаг 4. Замер ширины доски

Для того чтобы можно было быстрее измерять глубину прорезания цепной пилы, сделайте на шине метки через каждый сантиметр. Это позволит контролировать работы одновременно с пропиливанием, а не вынимать каждый раз пилу для проведения замеров.

Метки на пиле

Выполнение пропила

Установка стропилины в пропил

Как исправить фронтон

Исправлять его приходится после нерадивых строителей сруба. Если они элемент не закрепили должным образом, то со временем он обязательно наклонится в ту или иную сторону. Делать на таком доме стропильную систему нельзя, брак надо исправлять.

1. Прибейте укосину поверх установленных стропил, она должна держать вместе не менее 4–5 элементов стропильной системы. Это нужно для обеспечения необходимой жесткости.
2. Удалите укосину, которая ранее фиксировала положение фронтона.
3. Наживите толстую доску с обратной стороны фронтона и большими струбцинами прижимайте ее к стропильной ноге.

Укосина

Работайте осторожно, периодически обухом топора или кувалдой постукивайте по брусьям фронтона, так они легче будут ложиться на свое место. Имея практический опыт, можно полностью выровнять фронтоны.

Видео –  Выравнивание стропил

Строительная ферма — Сопп, Джон Патрик

1. Область изобретения

Изобретение относится к фермам для изготовления крыши здания. Более конкретно, это изобретение относится к ферме для обеспечения улучшенного хранения под крышей конструкции.

2. Описание предшествующего уровня техники

Фермы хорошо известны в строительной отрасли. Ферма представляет собой сборную конструкцию, которая используется для формирования крыши здания. Обычно ферма включает потолочную балку, которая представляет собой горизонтальный элемент, имеющий длину, достаточную для того, чтобы концы балки опирались на противоположные стены конструкции. Стропила проходят вверх от противоположных концов балки и заканчиваются на линии конька, обычно выше центральной линии соединения. Трест также будет включать в себя множество распорных элементов, которые прикрепляют элементы к балкам и которые закреплены на месте металлическими раскосами.

Нередко фермы проектируются таким образом, чтобы центральная часть, как правило, была свободна, так что, когда конструкция крыши завершена, свободные области ферм выравниваются для создания беспрепятственного объема, который можно использовать либо как дополнительное помещение, либо для место для хранения. Такие фермы для хранения особенно полезны над гаражом, чтобы обеспечить дополнительное место для хранения сезонных предметов. К сожалению, не все фермы могут обеспечить достаточно места для хранения. Например, высота складского помещения, а также его объем сильно зависят от таких факторов, как пролет балки и уклон крыши. Целью настоящего изобретения является создание фермы для таких ограниченных сред, которая обеспечивает увеличенное пространство над головой в зоне хранения.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения раскрыта ферма для крыши строительной конструкции, где конструкция имеет противоположные первую и вторую боковые стенки, заканчивающиеся на возвышении вверх. Ферма включает нижний пролет. Нижний пролет имеет первую и вторую части горизонтальных балок на противоположных концах фермы. Первая и вторая части балки приспособлены для размещения на верхних концах первой и второй боковых стенок, при этом первая и вторая части балки проходят друг к другу по существу прямолинейно. Суммарная длина первой и второй частей балки меньше, чем расстояние между боковыми стенками. По меньшей мере третья часть балки расположена между противоположными концами первой и второй частей балки и под плоскостью, определяемой первой и второй частями соединения. Третья часть балки проходит параллельно и на расстоянии от первой и второй частей балки. Первый элемент жесткости соединяет первый конец третьей части балки с первой частью балки. Второй элемент жесткости соединяет второй конец третьей части балки со второй частью балки. Множество стропил соединено с нижним пролетом и соединено с ним под углом, образуя конек над третьей частью балки. Множество раскосов соединяют балочные части и стропила по рисунку, оставляя по существу беспрепятственную область над третьей балочной частью.

РИС. 1 представляет собой вид спереди фермы предшествующего уровня техники, показывающий беспрепятственную область под коньком фермы;

РИС. 2 — вид на фиг. 1, показывающий человека в пределах свободной зоны, но вынужденного стоять ниже полного роста в пределах свободной зоны;

РИС. 3 представляет собой конструкцию с крышей, образованной фермами, показанными на фиг. 1;

РИС. 4 представляет собой вид спереди фермы в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 5 — вид на фиг. 4, показывающий человека, способного стоять в полный рост в пределах свободной области фермы, показанной на ФИГ. 4; и

РИС. 6 представляет собой конструкцию с крышей, изготовленной из ферм согласно настоящему изобретению.

Со ссылкой на фиг. 1-3 показана известная ферма 10 , размещенная на такой конструкции, как гараж 12 на ФИГ. 3. Гараж 12 включает боковые стены 14 и 16 , которые заканчиваются на верхней отметке 15 и 17 . При правильной конструкции верхние отметки 15 и 17 выровнены так, чтобы между верхними концами 15 и 17 находилась истинная горизонтальная линия.

Крыша конструкции 12 образована несколькими фермами 10 , выровненными параллельно и обшитыми кровельным материалом 18 для обеспечения герметичности крыши. Фермы 10 представляют собой обычные фермы предшествующего уровня техники, предназначенные для создания складских помещений. Ферма включает цельную балку 20 , имеющая длину L, равную или превышающую расстояние между боковыми стенками 14 , 16 конструкции.

Стропила 22 и 24 идут от концов балки 20 идут вверх под углом и встречаются в точке конька 26 , которая в показанном примере находится значительно выше центра балки 20 . Между стропилами и балками 9 проходит множество вертикальных раскосов с 28 по 31 .0027 20 . Также от бруса 20 в месте пересечения стропила 22 , 24 отходят угловые раскосы 32 , 33 для создания распределения усилия 2угл. Раскос потолочной балки 34 проходит между вертикальными фермами 29 , 30 под коньком 26 .

Место пересечения всех элементов (т. е. стропил, раскосов и балок) соединено металлическими пластинами 50 , покрывающий оба пересекающихся элемента и включающий такие крепежные детали, как гвозди, для завершения соединения элементов в месте пересечения.

Следует отметить, что в зоне 36 , ограниченной раскосами 29 , 30 , 34 и балкой 20 , нет угловых или других стропил. Соответственно, эта область представляет собой беспрепятственную область, так что, когда множество ферм размещены параллельно на конструкции, как показано на фиг. 3, свободная зона 36 объединяется для создания беспрепятственного пространства, которое можно использовать для хранения вещей, занятий и т.п.

Высота перемычки (т. е. расстояние между балкой 34 и балкой 20 ) зависит от длины пролета балки 20 , а также от шага стропил 22 , 27 8 . Шаг – это отношение единицы высоты к единице прогона (длине стропила).

Для крыш с очень малым уклоном или коротким пролетом L высота над головой может быть очень маленькой, так что человек не может стоять в пространстве, как показано на РИС. 2 и 3 с силуэтом человека H, приседающего из-за ограниченного пространства над головой.

На некоторых строительных площадках высота крыши гаража (т. е. от пола гаража до стропил и балок 20 ) может быть значительно больше, чем это необходимо для хранения транспортных средств и других целей. В результате во многих гаражах имеется значительное количество неиспользуемой высоты из-за планировки и других факторов на строительной площадке.

Настоящее изобретение направлено на ферму, которая особенно применима для таких ситуаций, которые могут увеличить количество пространства над головой в пространстве для хранения, но без изменения длины или шага любой фермы. Такая ферма показана на фиг. 4 и 5 и объединены в готовую крышу на фиг. 6.

На фиг. 4, ферма 100 включает нижний пролет 102 . Нижний пролет включает первый горизонтальный элемент или часть балки 104 и вторую часть горизонтальной балки 106 . Первая и вторая балочные части 104 , 106 предназначены для размещения на верхних концах 15 , 17 первой и второй боковых стенок 14 , 190 с первой 2 2 16

конструкции. и второй части балки 104 , 106 , проходящие друг к другу по существу прямолинейно.

Первая и вторая части балки 104 , 106 имеют общую длину L ₁ плюс L ₂ которая меньше длины L между боковой стенкой 14 2 , 2 16 . Третья часть 108 балки (по существу такой же длины, что и верхняя балка 134 ) расположена между противоположными концами первой и второй частей 9 балки.0027 104 , 106 и под плоскостью, определяемой первой и второй частями балки, проходя параллельно и на расстоянии от первой и второй частей балки 104 , 106 .

Первый элемент жесткости 110 соединяет первый конец третьей части балки с первой частью 102 балки. Второй распорный элемент , 112, соединяет первый конец третьей части , 108, балки со второй частью 9 балки.0027 106 .

Стропила 122 , 124 проходят вверх от концов первой и второй частей балки 102 , 106 до пересечения и образуют точку конька 7 120 20 8 10 над третьей частью Множество раскосов, включая вертикальные раскосы 128 , 129 , 130 и 131 , проходят между балочными частями 104 , 109 908 и 1006 после и 10028. 0027 122 , 124 .

Треугольные или угловые раскосы 133 проходят от первой и второй частей балки до пересечения стропил 122 , 124 и вертикальных раскосов 128 , 0281 1231 для распределения усилий триангуляции. Следует отметить, что вертикальные стропила 129 , 130 соединяются как с первой частью балки, так и с частью промежуточной балки, в то время как вертикальный раскос 130 соединяется с третьей частью балки и второй частью балки 106 .

Горизонтальная распорка 134 проходит между вертикальными распорками 129 , 130 . Расстояние между горизонтальной распоркой 134 и третьей частью балки 108 определяет высоту и свободное пространство 136 . Как показано на фиг. 5, опустив часть нижнего пролета за счет добавления третьей части балки 9.0027 108 высота над головой может быть существенно увеличена, чтобы человек мог стоять в полностью вертикальном положении в пределах свободной зоны 136 и без необходимости изменять общий пролет фермы или шаг фермы.

В то время как высота в самом гараже приносится в жертву, чтобы приспособиться к этому увеличению высоты в ферме, многие гаражи сегодня строятся с существенно избыточной высотой из-за ограничений по планировке и других факторов. Когда фермы 100 настоящего изобретения выровнены на общей крыше, как показано на фиг. 6, значительный объем может быть добавлен над гаражом или другим сооружением для хранения, использования и т.п. без необходимости изменения эстетических преимуществ конкретного пролета и шага фермы.

Было показано, как цели настоящего изобретения были достигнуты в предпочтительном варианте осуществления. Предполагается, что модификации и эквиваленты раскрытых концепций включены в объем прилагаемой формулы изобретения.

Приведенная выше спецификация, примеры и данные обеспечивают полное описание изготовления и применения композиции изобретения. Поскольку многие варианты осуществления изобретения могут быть реализованы без отклонения от сущности и объема изобретения, изобретение находится в прилагаемой формуле изобретения.

веерные стропила — Страница 8 — The Carpentry Way

В части I этой темы я рассмотрел одну из геометрических проблем, присущих веерным стропилам, а именно фундаментальное несоответствие между размещением стропил в хорошем соответствии с видом нижней стороны карниза и края карниза с учетом. Как я уже говорил, в этом случае круг и квадрат не так уж хорошо уживаются.

Сегодня я рассмотрю проблему с другой стороны. Хе! – это каламбур, и он будет иметь больше смысла, когда я закончу эту публикацию. Рассмотрим следующую картинку, на которой показан простой (с виду) пример веерообразного стропила – на самом деле их два, по одному с каждой стороны от общего стропила:

Приведенная выше модель является текущим экзаменом по плотницкому уровню 2 в Японии. Я сделал эту модель около 5 лет назад, чтобы ознакомиться с экзаменационным материалом и узнать кое-что интересное новое, и я написал об этом статью.

Вот еще один вид, с точки зрения человека, смотрящего более или менее прямо вверх на край карниза:

Эта модель послужила основой для статьи, третьей в серии о японских составных столярных изделиях, которую я отправил в Timber. Журнал кадрирования. Это было несколько лет назад. Интересно, что после моих первых двух статей именно представление третьей статьи побудило редактора этого журнала написать мне в ответ, в котором он выразил свою уверенность в том, что описанная выше проблема, по его мнению, не является сложной столярной задачей. Он думал, что это был просто случай скоса «веерных» стропил, чтобы они соответствовали обычным. Другими словами, он этого не понял, и я подозреваю, что если редактор технического журнала по столярному делу Timber Frame этого не понял, то вполне может быть немало других, которые отреагировали бы так же. Итак, все выглядит достаточно просто — что такого особенного в приведенной выше модели? Сегодня я объясню этот вопрос более подробно, так как здесь, в моем блоге, я могу отвести на такие вещи столько места и времени, сколько захочу.

То, что предвидел редактор Журнала, я верю, было случаем, в котором два стропила со стороны общего просто срезаются и прикрепляются к этому общему. Вот этот сценарий:

Эти палочки могут быть, например, 2×4, и я поместил три на плоскую поверхность, чтобы они были перпендикулярны друг другу.

На следующей картинке я собрал их вместе как группу:

Я уверен, что для большего количества читателей собранный вид будет именно таким, как и следовало ожидать — никаких причудливых шманских составов.

Затем я размещу сборку под наклоном и вставлю в стенную балку (плиту):

Это может не сильно отличаться от модели, которую я показал на первых нескольких картинках. Однако, когда я подношу угольник и размещаю его отвесно к одному из этих веерообразных стропил, ориентируясь на длинную ось пластины, вы видите следующее:

Стропило повернуто на бок, в отличие от общий, у которого стороны отвесные.

Как насчет того, чтобы посмотреть, как это расположение подходит к тарелке? Если мы посмотрим снизу, то увидим, что я провел горизонтальную линию по пересечению нижней поверхности стропил с лицевой стороной плиты:

Нижняя поверхность веерного стропила находится в одной плоскости с общей нижней поверхностью стропил, которая должна быть чистой. Точно так же, если я положу плоскую поверхность поверх стропил при моделировании настила крыши, вот что получится:

Таким образом, верхняя и нижняя поверхности находятся в одной плоскости с общими, но не со сторонами. Теперь, в отличие от модели, в которой установлена ​​обшивочная доска, если я хочу, чтобы кончики стропил были открытыми, мне пришлось бы привести концы стропил в одну секущую плоскость друг с другом. На следующем рисунке я сделал это и добавил несколько узких прямоугольников к концам стропил, чтобы нам было легче сравнить их выравнивание:

На чертеже есть некоторый перекос из-за вида в перспективе, но я могу заверить вас, что вертикальное выравнивание этих трех концов стропил полностью параллельно. Замечательно!

Однако, если я теперь рассмотрю вид снизу на стропила, поворот боковых граней двух веерных стропил очень заметен:

со стропилами в плоскости друг друга в одном направлении, но не в другом. Кроме того, выемка на пластине для приема стропил должна иметь боковые стенки, не перпендикулярные длинной оси палки. Меньше, чем идеал.

Что, если развернуть стропила веером так, чтобы боковые стороны стропила веером оставались вертикальными? Это будет выглядеть так:

В результате наши веерные стропила больше не будут точно примыкать к обычному стропилу:

Крупный план интерфейса между нижней поверхностью стропила и видом на переднюю часть показывает, что, хотя стороны стропила вертикальные, теперь нижняя поверхность повернута не на одной линии с общей:

И, поскольку стержень квадратный в сечении, то, что касается нижней поверхности сверху:

На приведенном выше рисунке видно, что часть каждого стропила с веером выступает над плоскостью кровельных досок, что, очевидно, приводит к плохой подгонке между этими досками и стропилами. Выемки на пластине для размещения стропил должны иметь боковые стенки, перпендикулярные длинной оси пластины, но нижняя поверхность выреза будет наклонена. Не так уж и здорово — как и в предыдущем примере, когда стороны веерных стропил повернуты, чтобы соответствовать общему, вы теряете кое-что еще в придачу.

Давайте еще раз посмотрим на эту модель уровня II – вот ориентация боковых стенок веерных стропил к пластине и общей:

А теперь давайте посмотрим на верхние поверхности и их выравнивание:

Как это возможно ? Хитрость друзья мои в том, что веерные стропила в сечении не квадратные, а параллелограммные. Такова природа сложных столярных изделий в этой ситуации. Поскольку веерные стропила расходятся от общего, а вся конструкция наклонена вверх под уклоном, в итоге получается составной уклон. Я обнаружил, что поведение дерева на составных склонах противоречит здравому смыслу для многих людей, если не сбивает их с толку.

Рассмотрим поведение группы стропил, образующих карниз с несколькими веерными стропилами – каждая из них расходится на разную величину от общей стропила, и, таким образом, каждая из них имеет другой наклон, чем общая стропила. По мере того, как каждое веерное стропило продвигается от общего к бедру, наклон каждого стропила становится немного меньше, чем у предыдущего. В конце концов, если бы вы поставили веерное стропило полностью, чтобы оно было выровнено с вальмовым стропилом, оно имело бы тот же уклон, что и вальмовое стропило. Вальмовые стропила, конечно, имеют меньший уклон, чем обычные стропила, потому что их прогон намного длиннее обычных, а их высота такая же, как у обычных стропил.

И каждое веерное стропило, имеющее разный эффективный уклон, имеет разную степень параллелограмма (если я позволю себе придумать слово) от следующего. У обычного нет параллелограммности, у соседнего соседнего веерного стропила небольшая величина, у следующего еще больше и так далее. Веерные стропила дифференциально-параллелограммные. Есть не то, что вы режете в партии.

Подождите! есть больше! Если вы также изогните само вальмовое стропило вверх в веерной крыше, вальмовое стропило также будет поднимать поверхность крыши по мере ее изгиба. Веерные стропила должны следовать этой кривой, и, поскольку они не прикреплены к бедру, они не могут точно двигаться вместе с ним.